被覆材を備えた継目構造
【課題】繰り返し載荷に対する耐久性に優れた被覆材を備えた継目構造を提供する。
【解決手段】目地２３を挟んで対向する延長床版２１と橋梁床版２２とを接続する床版２の継目部２０である。
そして、少なくとも両端部が双方のコンクリート部材にそれぞれ定着される弾性材料からなる継手鉄筋３と、継手鉄筋３を定着させた定着部３２，３２よりも目地２３側の継手鉄筋３の周囲を覆うビニールパイプ３１と、を備えている。さらに、このビニールパイプ３１は、双方のコンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部３１ｂ，３１ｂを有している。
【解決手段】目地２３を挟んで対向する延長床版２１と橋梁床版２２とを接続する床版２の継目部２０である。
そして、少なくとも両端部が双方のコンクリート部材にそれぞれ定着される弾性材料からなる継手鉄筋３と、継手鉄筋３を定着させた定着部３２，３２よりも目地２３側の継手鉄筋３の周囲を覆うビニールパイプ３１と、を備えている。さらに、このビニールパイプ３１は、双方のコンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部３１ｂ，３１ｂを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート床版などの継目を設けるコンクリート構造物の被覆材を備えた継目構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁には、温度変化などによる橋軸方向の伸縮を吸収させるために橋台付近に伸縮装置が設けられるが、この伸縮装置を車両が通過する際に振動や騒音が発生する。このため、従来、橋梁の床版を陸上まで延長した延長床版を設け、その騒音や振動を土工部に吸収させて低減させる構造が知られている（特許文献１，２など参照）。
【０００３】
一方、このように設けられた延長床版には、通過する車両などの活荷重によってたわみが生じることになるので、そのたわみによって発生する曲げ応力に剛結構造で抵抗させるには、延長床版と橋梁床版との継目部の鉄筋量や床版の厚みを増加させる必要がある。
【０００４】
他方、特許文献１，２では、延長床版と橋梁床版との継目部をメナーゼヒンジ構造として、回転を許容した柔構造とすることで、鉄筋量や床版厚さの増加を抑えている。
【特許文献１】特開２００６−３０７４７３号公報
【特許文献２】特開２００６−３０７４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記した従来のメナーゼヒンジ構造では、継手材となる鉄筋がコンクリートに拘束されることなく自由に弾性変形できる長さが短いため、車両による活荷重又は温度応力が繰り返し載荷されると、継目部周辺に繰り返し塑性変形が発生することになり、疲労による耐久性の低下が懸念される。
【０００６】
他方、継目部の継手材の露出量を増加させて自由長を長くすることで弾性変形が可能となるようにすることも考えられるが、目地間隔が広くなるとその上に設けられる舗装部も分断され、道路としての連続性が失われてしまうので目地間隔の広さには限界がある。
【０００７】
そこで、本発明は、繰り返し載荷に対する耐久性に優れた被覆材を備えた継目構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の被覆材を備えた継目構造は、目地を挟んで対向するコンクリート部材を接続するコンクリート構造物の継目構造であって、少なくとも両端部が双方の前記コンクリート部材にそれぞれ定着される弾性材料からなる継手材と、前記継手材を定着させた定着部よりも前記目地側の前記継手材の周囲を覆う被覆材と、を備え、前記被覆材は双方の前記コンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部を有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記継手材は鉄筋であって、前記被覆材は樹脂パイプ又は布材で形成されるように構成することができる。また、前記継手材は目地に対して斜めに配置されていてもよい。
【００１０】
さらに、前記コンクリート部材は板状であってもよい。また、前記コンクリート部材及び前記目地の上方に、双方の前記コンクリート部材に跨る一体の上層部を形成することができる。また、前記コンクリート構造物は、橋梁の床版であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された本発明の被覆材を備えた継目構造では、目地を挟んで対向するコンクリート部材に両端部が定着される継手材は、目地側の周囲が被覆材で覆われており、その被覆材は双方のコンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部を有している。
【００１２】
このため、弾性材料からなる継手材は、被覆材によってコンクリートに変形が拘束されない自由長を目地の間隔以上に長く確保することができ、目地周辺で回転やずれが発生するような載荷が繰り返されても、継手材の弾性変形によって耐えることができる。
【００１３】
すなわち、弾性材料である鉄筋によって継手材を形成し、継手材の変形を拘束することのない樹脂パイプや布材でその周囲を被覆すれば、その被覆材で覆われた部分の鉄筋は自由に弾性変形を繰り返すことができる。また、継手材の両端部は双方のコンクリート部材にそれぞれ定着されているので、２つの部材を連結することができる。
【００１４】
さらに、このような本発明の構成は、目地に対して鉄筋などの継手材を斜めに配置させるメナーゼ型のヒンジ構造にも適用することができる。
【００１５】
また、コンクリート部材が温度応力の影響を受けやすく目地を設ける必要性の高い板状の部材であれば、このような継目構造を設けて繰り返し載荷に対する耐久性に優れた構造物にすることができる。
【００１６】
さらに、コンクリート部材に被覆材を埋設させるため、目地間隔を広くしなくても必要な自由長を確保することができ、コンクリート部材及び目地の上方を一体の上層部で覆って連続性のある道路などを構築することができる。
【００１７】
また、このような被覆材を備えた継目構造を、橋梁の床版と陸上側の土工部に設けられる延長床版との継目構造に適用すれば、回転変形やずれ変形が可能な継目構造が形成されて、車両などの活荷重の繰り返し載荷に対しても長期間使用可能な耐久性に優れた橋梁を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
まず、図２を参照しながら、本実施の形態のコンクリート構造物としての床版２の継目構造が構築される橋梁１の構成について説明する。
【００２０】
この図２は、橋梁１が架け渡される一方側の橋台１５付近の構成を示したもので、橋台１５の上面には橋梁１の桁部１４の端部が支承部１４２を介して載置される。この支承部１４２には、例えば金属製の支承材が使用できる。また、この桁部１４の上には、鉄筋コンクリートなどのコンクリート部材としての橋梁床版２２が設けられる。
【００２１】
また、桁部１４の端部には、桁部１４に直交する方向に横桁１４１が延設され、その上面に橋梁床版２２の端部が載置される。そして、この橋梁床版２２の端部に対向するコンクリート部材として延長床版２１が設けられる。この延長床版２１と橋梁床版２２とを突き合わせた部分が、床版２の継目構造としての継目部２０となる。
【００２２】
この延長床版２１は、橋梁１の陸上側の基礎地盤となる土工部１９の上に底版１６を設けて、その上に載置される。この底版１６は、断面視Ｌ字形の板状構造物で、一方の端縁が橋台１５の背面側に設けられた突起部１５ａ上に載置されるとともに、他方の端縁に設けられた突条の上には道路部１８の端部が支持される。
【００２３】
そして、この道路部１８と橋梁床版２２との間の底版１６上に、例えばゴム支承（図示省略）を介して延長床版２１が載置される。この延長床版２１と道路部１８の端部間には伸縮継手１７が設けられ、延長床版２１及び橋梁床版２２からなる床版２が温度変化によって伸縮した場合は、この伸縮継手１７によって変位が吸収されて、床版２に過大な温度応力が作用しないようになっている。また、この床版２上は、上層部としての舗装部１１で覆われている。
【００２４】
続いて、この延長床版２１と橋梁床版２２とを対向させて、継手材としての継手鉄筋３が配置される床版２の継目部２０の詳細について、図１を参照しながら説明する。
【００２５】
この床版２の継目部２０は、目地２３を挟んで対向する延長床版２１と橋梁床版２２とを接続する部分に設けられる。
【００２６】
この目地２３は、例えば５〜１０ｍｍ程度の間隔で、この目地２３によって延長床版２１と橋梁床版２２とのコンクリート部材同士の応力の伝達は遮断される。
【００２７】
また、延長床版２１の一方の端部は、ゴム支承部１２を介して桁部１４上面に載置されている。さらに、この継目部２０を回転変形に対応させるために、図１に示すように目地２３上部には、ゴム材などの保護材１３が配置される。
【００２８】
そして、この延長床版２１と橋梁床版２２とに跨って継手材として継手鉄筋３が配置される。この継手鉄筋３は、例えば継目部２０が回転変形する際の回転の中心となる中立軸付近に配置される。
【００２９】
また、この継手鉄筋３は、棒状の鉄筋やＰＣ鋼棒などの弾性材料で形成されるもので、少なくとも両端部が延長床版２１と橋梁床版２２とに定着される。
【００３０】
すなわち、継手鉄筋３の両端から所定の長さは、図１に示すように定着部３２，３２となっており、その周囲に打込まれたコンクリートが硬化すると、その付着力によってコンクリート部材に一体化される箇所である。この定着部３２，３２の長さは、継手部２０に作用する曲げモーメント、引張力及びせん断力などによって継手鉄筋３が引き抜けることのない長さに設定される。
【００３１】
また、この定着部３２，３２間の継手鉄筋３は、被覆材としてのビニールパイプ３１で被覆されてコンクリートの付着とは縁切りされている。このビニールパイプ３１は、合成樹脂製の樹脂パイプで、その内部に収容される継手鉄筋３の変形を拘束することがない柔軟な材料で形成されている。
【００３２】
また、このビニールパイプ３１は、延長床版２１及び橋梁床版２２に埋設される埋設部３１ｂ，３１ｂと、目地２３の隙間に露出される露出部３１ａとを有している。
【００３３】
さらに、このビニールパイプ３１の両端は、締結テープ３１１，３１１で締結されており、コンクリートが継手鉄筋３とビニールパイプ３１との隙間から内部に侵入することがないようになっている。ここで、継手鉄筋３とビニールパイプ３１との隙間には、グリース等を充填しておくこともできる。また、ビニールパイプ３１で覆われる継手鉄筋３の部分は、塗装などによって防錆処理をしておくとよい。
【００３４】
また、この延長床版２１、目地２３及び橋梁床版２２の上方には、延長床版２１及び橋梁床版２２に跨る一体の上層部としての舗装部１１が形成される。この舗装部１１は、延長床版２１及び橋梁床版２２の上面に接する基層部１１ｂと、その上に積層される表層部１１ａとを備えている。そして、目地２３上方の表層部１１ａと基層部１１ｂとの間には、強化ガラス繊維などによって形成される強化シート１１ｃが配置されて目地２３周辺が補強される。
【００３５】
また、継手鉄筋３は、図１のＡ−Ａ矢視方向で見た平面図に示すように、床版２の幅方向に間隔を置いて複数、配置されている。なお、図１，３などにおいては、床版２を鉄筋コンクリートで構築する際の鉄筋については、図示を省略している。
【００３６】
次に、本実施の形態のビニールパイプ３１を備えた継目部２０の作用について説明する。
【００３７】
このように構成された本実施の形態の床版２の継目部２０では、目地２３を挟んで対向する延長床版２１と橋梁床版２２とに両端部が定着される継手鉄筋３は、定着部３２，３２より目地２３側の周囲がビニールパイプ３１で覆われている。また、そのビニールパイプ３１は、延長床版２１と橋梁床版２２とにそれぞれ埋設される埋設部３１ｂ，３１ｂを有している。
【００３８】
そして、このように構成された床版２の継目部２０を備えた橋梁１を、図２に示すように車両４が走行すると、橋梁１の桁部１４が撓んで延長床版２１と橋梁床版２２との間に回転角θの回転変形が生じる。
【００３９】
このときの継目部２０の周辺を拡大して図４に示す。なお、この図４では、説明をわかりやすくするため、舗装部１１などの図示は省略している。
【００４０】
この図４に示すように、桁部１４が撓んで傾くと、二点鎖線で図示した位置にあった橋梁床版２２及び延長床版２１もそれに伴って傾き、継目部２０に回転変形が発生する。この際、継手鉄筋３の定着部３２，３２は、コンクリートによって延長床版２１及び橋梁床版２２に付着して拘束されているので、延長床版２１及び橋梁床版２２に対する相対的な位置が変化することはなく、一体の構造物として同様に変形する。そして、この定着部３２の長さが、定着長ＤＬとなる。
【００４１】
これに対して、ビニールパイプ３１で覆われた部分の継手鉄筋３は、コンクリートに付着されておらず、コンクリートに拘束されることなく自由に弾性変形又は伸縮することができる。このビニールパイプ３１で覆われた長さが、自由長ＦＬとなる。
【００４２】
そして、継目部２０に回転変形が発生すると、定着長ＤＬの長さは変化しないが、自由長ＦＬの継手鉄筋３は弾性変形が許容されることになる。すなわち、弾性材料からなる継手鉄筋３は、ビニールパイプ３１によってコンクリートに変形が拘束されない自由長ＦＬにおいて、弾性範囲内で自由に伸縮することができる。
【００４３】
このため、継目部２０で回転が発生するような載荷やせん断変形が繰り返されても、継手鉄筋３の弾性変形によって耐えることができる。
【００４４】
さらに、弾性材料である継手鉄筋３を、ビニールパイプ３１で被覆すれば、そのビニールパイプ３１で覆われた自由長ＦＬ部分の継手鉄筋３が弾性変形しても、ビニールパイプ３１はそれに追従して変形することができるので、継手鉄筋３はビニールパイプ３１に拘束されることなく自由に弾性変形を繰り返すことができる。
【００４５】
また、継手鉄筋３の両端部は、延長床版２１と橋梁床版２２とにそれぞれ定着されているので、この継手鉄筋３によって２つの床版２１，２２を確実に連結することができる。
【００４６】
また、延長が長い橋梁１の床版２のように、たわみが発生したり、温度応力の影響を受けたりするような目地２３を設ける必要性の高い板状の部材であれば、このような塑性変形や過大な応力が発生し難い継目部２０を設けることで、繰り返し載荷に対する耐久性に優れた構造物にすることができる。
【００４７】
さらに、延長床版２１及び橋梁床版２２にビニールパイプ３１を埋設させるのであれば、目地２３間隔を広くしなくても必要な自由長ＦＬを容易に確保することができるため、延長床版２１、橋梁床版２２及び目地２３の上方を一体の舗装部１１で覆って連続性のある道路を構築することができる。
【００４８】
例えば、弾性応力の範囲で継目部２０を回転変形させるために、コンクリートの拘束を受けない自由長ＦＬの長さが１０〜１２ｃｍ程度必要と算定されても、舗装部１１の支持部の隙間で許容される幅は１ｃｍが限界である。これに対して、継手鉄筋３をビニールパイプ３１で覆って、延長床版２１及び橋梁床版２２への埋設部３１ｂ，３１ｂを設けることで、目地２３の間隔が１ｃｍであっても、継手鉄筋３の自由長ＦＬを１０〜１２ｃｍ程度にすることが可能になる。
【００４９】
また、このように目地２３の間隔に関わらず継手鉄筋３の自由長ＦＬの長さを任意に調整できれば、延長床版２１と橋梁床版２２との間に上下又は左右のずれが生じるようなせん断変形に対しても、弾性変形の範囲内に収められるような継目部２０にすることができる。
【００５０】
そして、このような継目部２０が延長床版２１と橋梁床版２２との間に設けられた橋梁１は、車両４などの活荷重が繰り返し載荷されても、土工部１９に設けられる延長床版２１によって振動及び騒音の発生が抑えられる。そのうえ、繰り返し載荷によって発生する継目部２０の変形が、継手鉄筋３の弾性変形の範囲内であるので、長期間使用可能な耐久性に優れた橋梁１にすることができる。
【実施例】
【００５１】
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例について図５を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００５２】
この実施例で説明する橋梁１Ａのコンクリート構造物としての床版２Ａの継目構造は、目地２３Ａに対して継手材が斜めに配置されるメナーゼ型のヒンジ構造である。この目地２３Ａを挟んで対向するコンクリート部材としての延長床版２１Ａと橋梁床版２２との間には、３種類の継手材が配置される。
【００５３】
まず、継手材として図５の一番前面に配置されるメナーゼ継手５Ａは、橋梁床版２２Ａの上部にへ字状に定着される定着部５２Ａと、延長床版２１Ａに逆へ字状に定着される定着部５２Ａと、その定着部５２Ａ，５２Ａ間のメナーゼ継手５Ａの外周を覆う被覆材としてのビニールパイプ５１Ａとを備えている。すなわち、メナーゼ継手５Ａは、目地２３Ａに対して斜めに交差する斜部５２１を有しており、目地２３Ａに露出する部分とその両側の斜部５２１がビニールパイプ５１Ａで覆われて自由長になる。
【００５４】
また、床版２Ａの幅方向となるメナーゼ継手５Ａの奥には、継手材としてのメナーゼ継手５Ｂが水平方向に向けて配置される。このメナーゼ継手５Ｂは、直線状の鉄筋の両側が定着部５２Ｂ，５２Ｂとなっており、その間に被覆材としてのビニールパイプ５１Ｂが装着されている。
【００５５】
さらに、メナーゼ継手５Ｂの奥には、メナーゼ継手５Ａと線対称になるように継手材としてのメナーゼ継手５Ｃが配置される。このメナーゼ継手５Ｃも、メナーゼ継手５Ａと同様に、へ字状の定着部５２Ｃ，５２Ｃと、その間に装着される被覆材としてビニールパイプ５１Ｃとを備えている。
【００５６】
これらのメナーゼ継手５Ａ−５Ｃは、３種類が一組になって床版２Ａの幅方向に間隔を置いて複数組、配置される。
【００５７】
このように目地２３Ａに対して鉄筋などの継手材を斜めに配置させるメナーゼ型のヒンジ構造においても、ビニールパイプ５１Ａ−５１Ｃによって自由長の長さを任意に調整できるので、繰り返し発生する回転変形などに対して継目部２０Ａを弾性範囲内で変形させることができる。
【００５８】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【００５９】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００６０】
例えば、前記実施の形態又は前記実施例では、被覆材としてビニールパイプ３１，５１Ａ−５１Ｃについて説明したが、これに限定されるものではなく、織目の細かい厚めの布材などのように、コンクリートの継手材への付着を遮断できるとともに、継手材の自由な変形を妨げることがない材料であれば被覆材として使用できる。例えば、被覆材の材料としては、樹脂やゴム等の高分子化合物、織布や不織布などの繊維が使用できる。また、被覆材の形態としては、パイプ状、ラッピング状、塗布などの形態が適用できる。
【００６１】
また、前記実施の形態又は前記実施例では、コンクリート構造物として橋梁１，１Ａの床版２，２Ａについて説明したが、これに限定されるものではなく、回転変形、せん断変形又は伸縮などの変形が発生する継目構造を備えたコンクリート構造物であれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の最良の実施の形態の床版の継目部の構成を説明する断面図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態の床版を設ける橋梁の構成を説明するための説明図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視方向で見た平面図である。
【図４】継目部の詳細を拡大して説明する説明図である。
【図５】実施例の床版の継目部の構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１Ａ 橋梁
１１ 舗装部（上層部）
２，２Ａ 床版（コンクリート構造物）
２０，２０Ａ 継目部（継目構造）
２１，２１Ａ 延長床版（コンクリート部材）
２２，２２Ａ 橋梁床版（コンクリート部材）
２３，２３Ａ 目地
３ 継手鉄筋（継手材）
３１ ビニールパイプ（被覆材）
３１ａ 露出部
３１ｂ 埋設部
３２ 定着部
５Ａ−５Ｃ メナーゼ継手（継手材）
５１Ａ−５１Ｃ ビニールパイプ（被覆材）
５２Ａ−５２Ｃ 定着部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート床版などの継目を設けるコンクリート構造物の被覆材を備えた継目構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁には、温度変化などによる橋軸方向の伸縮を吸収させるために橋台付近に伸縮装置が設けられるが、この伸縮装置を車両が通過する際に振動や騒音が発生する。このため、従来、橋梁の床版を陸上まで延長した延長床版を設け、その騒音や振動を土工部に吸収させて低減させる構造が知られている（特許文献１，２など参照）。
【０００３】
一方、このように設けられた延長床版には、通過する車両などの活荷重によってたわみが生じることになるので、そのたわみによって発生する曲げ応力に剛結構造で抵抗させるには、延長床版と橋梁床版との継目部の鉄筋量や床版の厚みを増加させる必要がある。
【０００４】
他方、特許文献１，２では、延長床版と橋梁床版との継目部をメナーゼヒンジ構造として、回転を許容した柔構造とすることで、鉄筋量や床版厚さの増加を抑えている。
【特許文献１】特開２００６−３０７４７３号公報
【特許文献２】特開２００６−３０７４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記した従来のメナーゼヒンジ構造では、継手材となる鉄筋がコンクリートに拘束されることなく自由に弾性変形できる長さが短いため、車両による活荷重又は温度応力が繰り返し載荷されると、継目部周辺に繰り返し塑性変形が発生することになり、疲労による耐久性の低下が懸念される。
【０００６】
他方、継目部の継手材の露出量を増加させて自由長を長くすることで弾性変形が可能となるようにすることも考えられるが、目地間隔が広くなるとその上に設けられる舗装部も分断され、道路としての連続性が失われてしまうので目地間隔の広さには限界がある。
【０００７】
そこで、本発明は、繰り返し載荷に対する耐久性に優れた被覆材を備えた継目構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の被覆材を備えた継目構造は、目地を挟んで対向するコンクリート部材を接続するコンクリート構造物の継目構造であって、少なくとも両端部が双方の前記コンクリート部材にそれぞれ定着される弾性材料からなる継手材と、前記継手材を定着させた定着部よりも前記目地側の前記継手材の周囲を覆う被覆材と、を備え、前記被覆材は双方の前記コンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部を有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記継手材は鉄筋であって、前記被覆材は樹脂パイプ又は布材で形成されるように構成することができる。また、前記継手材は目地に対して斜めに配置されていてもよい。
【００１０】
さらに、前記コンクリート部材は板状であってもよい。また、前記コンクリート部材及び前記目地の上方に、双方の前記コンクリート部材に跨る一体の上層部を形成することができる。また、前記コンクリート構造物は、橋梁の床版であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された本発明の被覆材を備えた継目構造では、目地を挟んで対向するコンクリート部材に両端部が定着される継手材は、目地側の周囲が被覆材で覆われており、その被覆材は双方のコンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部を有している。
【００１２】
このため、弾性材料からなる継手材は、被覆材によってコンクリートに変形が拘束されない自由長を目地の間隔以上に長く確保することができ、目地周辺で回転やずれが発生するような載荷が繰り返されても、継手材の弾性変形によって耐えることができる。
【００１３】
すなわち、弾性材料である鉄筋によって継手材を形成し、継手材の変形を拘束することのない樹脂パイプや布材でその周囲を被覆すれば、その被覆材で覆われた部分の鉄筋は自由に弾性変形を繰り返すことができる。また、継手材の両端部は双方のコンクリート部材にそれぞれ定着されているので、２つの部材を連結することができる。
【００１４】
さらに、このような本発明の構成は、目地に対して鉄筋などの継手材を斜めに配置させるメナーゼ型のヒンジ構造にも適用することができる。
【００１５】
また、コンクリート部材が温度応力の影響を受けやすく目地を設ける必要性の高い板状の部材であれば、このような継目構造を設けて繰り返し載荷に対する耐久性に優れた構造物にすることができる。
【００１６】
さらに、コンクリート部材に被覆材を埋設させるため、目地間隔を広くしなくても必要な自由長を確保することができ、コンクリート部材及び目地の上方を一体の上層部で覆って連続性のある道路などを構築することができる。
【００１７】
また、このような被覆材を備えた継目構造を、橋梁の床版と陸上側の土工部に設けられる延長床版との継目構造に適用すれば、回転変形やずれ変形が可能な継目構造が形成されて、車両などの活荷重の繰り返し載荷に対しても長期間使用可能な耐久性に優れた橋梁を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
まず、図２を参照しながら、本実施の形態のコンクリート構造物としての床版２の継目構造が構築される橋梁１の構成について説明する。
【００２０】
この図２は、橋梁１が架け渡される一方側の橋台１５付近の構成を示したもので、橋台１５の上面には橋梁１の桁部１４の端部が支承部１４２を介して載置される。この支承部１４２には、例えば金属製の支承材が使用できる。また、この桁部１４の上には、鉄筋コンクリートなどのコンクリート部材としての橋梁床版２２が設けられる。
【００２１】
また、桁部１４の端部には、桁部１４に直交する方向に横桁１４１が延設され、その上面に橋梁床版２２の端部が載置される。そして、この橋梁床版２２の端部に対向するコンクリート部材として延長床版２１が設けられる。この延長床版２１と橋梁床版２２とを突き合わせた部分が、床版２の継目構造としての継目部２０となる。
【００２２】
この延長床版２１は、橋梁１の陸上側の基礎地盤となる土工部１９の上に底版１６を設けて、その上に載置される。この底版１６は、断面視Ｌ字形の板状構造物で、一方の端縁が橋台１５の背面側に設けられた突起部１５ａ上に載置されるとともに、他方の端縁に設けられた突条の上には道路部１８の端部が支持される。
【００２３】
そして、この道路部１８と橋梁床版２２との間の底版１６上に、例えばゴム支承（図示省略）を介して延長床版２１が載置される。この延長床版２１と道路部１８の端部間には伸縮継手１７が設けられ、延長床版２１及び橋梁床版２２からなる床版２が温度変化によって伸縮した場合は、この伸縮継手１７によって変位が吸収されて、床版２に過大な温度応力が作用しないようになっている。また、この床版２上は、上層部としての舗装部１１で覆われている。
【００２４】
続いて、この延長床版２１と橋梁床版２２とを対向させて、継手材としての継手鉄筋３が配置される床版２の継目部２０の詳細について、図１を参照しながら説明する。
【００２５】
この床版２の継目部２０は、目地２３を挟んで対向する延長床版２１と橋梁床版２２とを接続する部分に設けられる。
【００２６】
この目地２３は、例えば５〜１０ｍｍ程度の間隔で、この目地２３によって延長床版２１と橋梁床版２２とのコンクリート部材同士の応力の伝達は遮断される。
【００２７】
また、延長床版２１の一方の端部は、ゴム支承部１２を介して桁部１４上面に載置されている。さらに、この継目部２０を回転変形に対応させるために、図１に示すように目地２３上部には、ゴム材などの保護材１３が配置される。
【００２８】
そして、この延長床版２１と橋梁床版２２とに跨って継手材として継手鉄筋３が配置される。この継手鉄筋３は、例えば継目部２０が回転変形する際の回転の中心となる中立軸付近に配置される。
【００２９】
また、この継手鉄筋３は、棒状の鉄筋やＰＣ鋼棒などの弾性材料で形成されるもので、少なくとも両端部が延長床版２１と橋梁床版２２とに定着される。
【００３０】
すなわち、継手鉄筋３の両端から所定の長さは、図１に示すように定着部３２，３２となっており、その周囲に打込まれたコンクリートが硬化すると、その付着力によってコンクリート部材に一体化される箇所である。この定着部３２，３２の長さは、継手部２０に作用する曲げモーメント、引張力及びせん断力などによって継手鉄筋３が引き抜けることのない長さに設定される。
【００３１】
また、この定着部３２，３２間の継手鉄筋３は、被覆材としてのビニールパイプ３１で被覆されてコンクリートの付着とは縁切りされている。このビニールパイプ３１は、合成樹脂製の樹脂パイプで、その内部に収容される継手鉄筋３の変形を拘束することがない柔軟な材料で形成されている。
【００３２】
また、このビニールパイプ３１は、延長床版２１及び橋梁床版２２に埋設される埋設部３１ｂ，３１ｂと、目地２３の隙間に露出される露出部３１ａとを有している。
【００３３】
さらに、このビニールパイプ３１の両端は、締結テープ３１１，３１１で締結されており、コンクリートが継手鉄筋３とビニールパイプ３１との隙間から内部に侵入することがないようになっている。ここで、継手鉄筋３とビニールパイプ３１との隙間には、グリース等を充填しておくこともできる。また、ビニールパイプ３１で覆われる継手鉄筋３の部分は、塗装などによって防錆処理をしておくとよい。
【００３４】
また、この延長床版２１、目地２３及び橋梁床版２２の上方には、延長床版２１及び橋梁床版２２に跨る一体の上層部としての舗装部１１が形成される。この舗装部１１は、延長床版２１及び橋梁床版２２の上面に接する基層部１１ｂと、その上に積層される表層部１１ａとを備えている。そして、目地２３上方の表層部１１ａと基層部１１ｂとの間には、強化ガラス繊維などによって形成される強化シート１１ｃが配置されて目地２３周辺が補強される。
【００３５】
また、継手鉄筋３は、図１のＡ−Ａ矢視方向で見た平面図に示すように、床版２の幅方向に間隔を置いて複数、配置されている。なお、図１，３などにおいては、床版２を鉄筋コンクリートで構築する際の鉄筋については、図示を省略している。
【００３６】
次に、本実施の形態のビニールパイプ３１を備えた継目部２０の作用について説明する。
【００３７】
このように構成された本実施の形態の床版２の継目部２０では、目地２３を挟んで対向する延長床版２１と橋梁床版２２とに両端部が定着される継手鉄筋３は、定着部３２，３２より目地２３側の周囲がビニールパイプ３１で覆われている。また、そのビニールパイプ３１は、延長床版２１と橋梁床版２２とにそれぞれ埋設される埋設部３１ｂ，３１ｂを有している。
【００３８】
そして、このように構成された床版２の継目部２０を備えた橋梁１を、図２に示すように車両４が走行すると、橋梁１の桁部１４が撓んで延長床版２１と橋梁床版２２との間に回転角θの回転変形が生じる。
【００３９】
このときの継目部２０の周辺を拡大して図４に示す。なお、この図４では、説明をわかりやすくするため、舗装部１１などの図示は省略している。
【００４０】
この図４に示すように、桁部１４が撓んで傾くと、二点鎖線で図示した位置にあった橋梁床版２２及び延長床版２１もそれに伴って傾き、継目部２０に回転変形が発生する。この際、継手鉄筋３の定着部３２，３２は、コンクリートによって延長床版２１及び橋梁床版２２に付着して拘束されているので、延長床版２１及び橋梁床版２２に対する相対的な位置が変化することはなく、一体の構造物として同様に変形する。そして、この定着部３２の長さが、定着長ＤＬとなる。
【００４１】
これに対して、ビニールパイプ３１で覆われた部分の継手鉄筋３は、コンクリートに付着されておらず、コンクリートに拘束されることなく自由に弾性変形又は伸縮することができる。このビニールパイプ３１で覆われた長さが、自由長ＦＬとなる。
【００４２】
そして、継目部２０に回転変形が発生すると、定着長ＤＬの長さは変化しないが、自由長ＦＬの継手鉄筋３は弾性変形が許容されることになる。すなわち、弾性材料からなる継手鉄筋３は、ビニールパイプ３１によってコンクリートに変形が拘束されない自由長ＦＬにおいて、弾性範囲内で自由に伸縮することができる。
【００４３】
このため、継目部２０で回転が発生するような載荷やせん断変形が繰り返されても、継手鉄筋３の弾性変形によって耐えることができる。
【００４４】
さらに、弾性材料である継手鉄筋３を、ビニールパイプ３１で被覆すれば、そのビニールパイプ３１で覆われた自由長ＦＬ部分の継手鉄筋３が弾性変形しても、ビニールパイプ３１はそれに追従して変形することができるので、継手鉄筋３はビニールパイプ３１に拘束されることなく自由に弾性変形を繰り返すことができる。
【００４５】
また、継手鉄筋３の両端部は、延長床版２１と橋梁床版２２とにそれぞれ定着されているので、この継手鉄筋３によって２つの床版２１，２２を確実に連結することができる。
【００４６】
また、延長が長い橋梁１の床版２のように、たわみが発生したり、温度応力の影響を受けたりするような目地２３を設ける必要性の高い板状の部材であれば、このような塑性変形や過大な応力が発生し難い継目部２０を設けることで、繰り返し載荷に対する耐久性に優れた構造物にすることができる。
【００４７】
さらに、延長床版２１及び橋梁床版２２にビニールパイプ３１を埋設させるのであれば、目地２３間隔を広くしなくても必要な自由長ＦＬを容易に確保することができるため、延長床版２１、橋梁床版２２及び目地２３の上方を一体の舗装部１１で覆って連続性のある道路を構築することができる。
【００４８】
例えば、弾性応力の範囲で継目部２０を回転変形させるために、コンクリートの拘束を受けない自由長ＦＬの長さが１０〜１２ｃｍ程度必要と算定されても、舗装部１１の支持部の隙間で許容される幅は１ｃｍが限界である。これに対して、継手鉄筋３をビニールパイプ３１で覆って、延長床版２１及び橋梁床版２２への埋設部３１ｂ，３１ｂを設けることで、目地２３の間隔が１ｃｍであっても、継手鉄筋３の自由長ＦＬを１０〜１２ｃｍ程度にすることが可能になる。
【００４９】
また、このように目地２３の間隔に関わらず継手鉄筋３の自由長ＦＬの長さを任意に調整できれば、延長床版２１と橋梁床版２２との間に上下又は左右のずれが生じるようなせん断変形に対しても、弾性変形の範囲内に収められるような継目部２０にすることができる。
【００５０】
そして、このような継目部２０が延長床版２１と橋梁床版２２との間に設けられた橋梁１は、車両４などの活荷重が繰り返し載荷されても、土工部１９に設けられる延長床版２１によって振動及び騒音の発生が抑えられる。そのうえ、繰り返し載荷によって発生する継目部２０の変形が、継手鉄筋３の弾性変形の範囲内であるので、長期間使用可能な耐久性に優れた橋梁１にすることができる。
【実施例】
【００５１】
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例について図５を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００５２】
この実施例で説明する橋梁１Ａのコンクリート構造物としての床版２Ａの継目構造は、目地２３Ａに対して継手材が斜めに配置されるメナーゼ型のヒンジ構造である。この目地２３Ａを挟んで対向するコンクリート部材としての延長床版２１Ａと橋梁床版２２との間には、３種類の継手材が配置される。
【００５３】
まず、継手材として図５の一番前面に配置されるメナーゼ継手５Ａは、橋梁床版２２Ａの上部にへ字状に定着される定着部５２Ａと、延長床版２１Ａに逆へ字状に定着される定着部５２Ａと、その定着部５２Ａ，５２Ａ間のメナーゼ継手５Ａの外周を覆う被覆材としてのビニールパイプ５１Ａとを備えている。すなわち、メナーゼ継手５Ａは、目地２３Ａに対して斜めに交差する斜部５２１を有しており、目地２３Ａに露出する部分とその両側の斜部５２１がビニールパイプ５１Ａで覆われて自由長になる。
【００５４】
また、床版２Ａの幅方向となるメナーゼ継手５Ａの奥には、継手材としてのメナーゼ継手５Ｂが水平方向に向けて配置される。このメナーゼ継手５Ｂは、直線状の鉄筋の両側が定着部５２Ｂ，５２Ｂとなっており、その間に被覆材としてのビニールパイプ５１Ｂが装着されている。
【００５５】
さらに、メナーゼ継手５Ｂの奥には、メナーゼ継手５Ａと線対称になるように継手材としてのメナーゼ継手５Ｃが配置される。このメナーゼ継手５Ｃも、メナーゼ継手５Ａと同様に、へ字状の定着部５２Ｃ，５２Ｃと、その間に装着される被覆材としてビニールパイプ５１Ｃとを備えている。
【００５６】
これらのメナーゼ継手５Ａ−５Ｃは、３種類が一組になって床版２Ａの幅方向に間隔を置いて複数組、配置される。
【００５７】
このように目地２３Ａに対して鉄筋などの継手材を斜めに配置させるメナーゼ型のヒンジ構造においても、ビニールパイプ５１Ａ−５１Ｃによって自由長の長さを任意に調整できるので、繰り返し発生する回転変形などに対して継目部２０Ａを弾性範囲内で変形させることができる。
【００５８】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【００５９】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００６０】
例えば、前記実施の形態又は前記実施例では、被覆材としてビニールパイプ３１，５１Ａ−５１Ｃについて説明したが、これに限定されるものではなく、織目の細かい厚めの布材などのように、コンクリートの継手材への付着を遮断できるとともに、継手材の自由な変形を妨げることがない材料であれば被覆材として使用できる。例えば、被覆材の材料としては、樹脂やゴム等の高分子化合物、織布や不織布などの繊維が使用できる。また、被覆材の形態としては、パイプ状、ラッピング状、塗布などの形態が適用できる。
【００６１】
また、前記実施の形態又は前記実施例では、コンクリート構造物として橋梁１，１Ａの床版２，２Ａについて説明したが、これに限定されるものではなく、回転変形、せん断変形又は伸縮などの変形が発生する継目構造を備えたコンクリート構造物であれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の最良の実施の形態の床版の継目部の構成を説明する断面図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態の床版を設ける橋梁の構成を説明するための説明図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視方向で見た平面図である。
【図４】継目部の詳細を拡大して説明する説明図である。
【図５】実施例の床版の継目部の構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１Ａ 橋梁
１１ 舗装部（上層部）
２，２Ａ 床版（コンクリート構造物）
２０，２０Ａ 継目部（継目構造）
２１，２１Ａ 延長床版（コンクリート部材）
２２，２２Ａ 橋梁床版（コンクリート部材）
２３，２３Ａ 目地
３ 継手鉄筋（継手材）
３１ ビニールパイプ（被覆材）
３１ａ 露出部
３１ｂ 埋設部
３２ 定着部
５Ａ−５Ｃ メナーゼ継手（継手材）
５１Ａ−５１Ｃ ビニールパイプ（被覆材）
５２Ａ−５２Ｃ 定着部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目地を挟んで対向するコンクリート部材を接続するコンクリート構造物の継目構造であって、
少なくとも両端部が双方の前記コンクリート部材にそれぞれ定着される弾性材料からなる継手材と、
前記継手材を定着させた定着部よりも前記目地側の前記継手材の周囲を覆う被覆材と、を備え、
前記被覆材は双方の前記コンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部を有することを特徴とする被覆材を備えた継目構造。
【請求項２】
前記継手材は鉄筋であって、前記被覆材は樹脂パイプ又は布材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の被覆材を備えた継目構造。
【請求項３】
前記継手材は目地に対して斜めに配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆材を備えた継目構造。
【請求項４】
前記コンクリート部材は板状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の被覆材を備えた継目構造。
【請求項５】
前記コンクリート部材及び前記目地の上方に、双方の前記コンクリート部材に跨る一体の上層部が形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の被覆材を備えた継目構造。
【請求項６】
前記コンクリート構造物は、橋梁の床版であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の被覆材を備えた継目構造。
【請求項１】
目地を挟んで対向するコンクリート部材を接続するコンクリート構造物の継目構造であって、
少なくとも両端部が双方の前記コンクリート部材にそれぞれ定着される弾性材料からなる継手材と、
前記継手材を定着させた定着部よりも前記目地側の前記継手材の周囲を覆う被覆材と、を備え、
前記被覆材は双方の前記コンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部を有することを特徴とする被覆材を備えた継目構造。
【請求項２】
前記継手材は鉄筋であって、前記被覆材は樹脂パイプ又は布材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の被覆材を備えた継目構造。
【請求項３】
前記継手材は目地に対して斜めに配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆材を備えた継目構造。
【請求項４】
前記コンクリート部材は板状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の被覆材を備えた継目構造。
【請求項５】
前記コンクリート部材及び前記目地の上方に、双方の前記コンクリート部材に跨る一体の上層部が形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の被覆材を備えた継目構造。
【請求項６】
前記コンクリート構造物は、橋梁の床版であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の被覆材を備えた継目構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２０９５８９（Ｐ２００９−２０９５８９Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４３６５（Ｐ２００８−５４３６５）
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（５９７０６０４５０）社団法人 日本橋梁建設協会 (11)
【出願人】（５０５３９８９５２）中日本高速道路株式会社 (94)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（５９７０６０４５０）社団法人 日本橋梁建設協会 (11)
【出願人】（５０５３９８９５２）中日本高速道路株式会社 (94)
【Ｆターム（参考）】
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